Em produtos eletrônicos gerais, o DC fonte de energia converte a tensão CA em uma pequena tensão CC usando um transformador redutor. A fonte de alimentação comutada ou o transformador redutor converte uma tensão CA mais alta em uma tensão CA mais baixa e, em seguida, na tensão CC baixa desejada. Este processo tem a principal desvantagem de que o custo será alto e requer mais espaço durante a fabricação e o projeto de um produto. Portanto, a fim de superar essas desvantagens, uma fonte de alimentação sem transformador é usada. Nada mais é do que uma fonte de alimentação baseada em switch. Este artigo descreve a fonte de alimentação sem transformador com 12V.
O que é uma fonte de alimentação sem transformador?
Definição: Uma fonte de alimentação sem transformador converte alta tensão de entrada CA (120 V ou 230 V) para a saída de baixa tensão CC desejada (3 V ou 5 V ou 12 V) com saída de baixa corrente em miliamperes. É usado em aplicações eletrônicas de baixa potência, como LIDERADO lâmpadas, brinquedos e eletrodomésticos. É econômico e precisa de menos espaço.
Princípio de trabalho
O básico princípio de funcionamento da fonte de alimentação sem transformador é um circuito divisor de tensão que converte alta tensão CA monofásica em uma baixa tensão CC desejada sem qualquer uso de transformador e indutor. Todo o conceito desta fonte de alimentação envolve retificação, divisão de tensão, regulação e limitação de inrush. O circuito básico da fonte de alimentação sem transformador é mostrado abaixo.
Diagrama de circuito básico de fonte de alimentação sem transformador
A alta tensão CA monofásica (120 V ou 230 V) é convertida em baixa tensão CC (12 V ou 3 V ou 5 V). Os diodos são usados para retificar e regular a tensão CC desejada. O capacitor conectado em série com o AC restringe o fluxo de corrente AC devido à sua reatância. Ele controla o fluxo de corrente para um valor específico, dependendo de seu tipo.
Geralmente, um capacitor com classificação X é usado nesta fonte de alimentação. O resistor é usado para dissipar o excesso de energia na forma de calor e corrente. Os diodos são usados para retificar alta tensão CA em baixa tensão CC. O retificador de ponte circuito remove a tensão negativa e estabiliza a tensão de pico pelo processo de retificação. Um diodo Zener é usado para remover as ondulações e regular a tensão. Um LED é conectado para testar o circuito.
Construção / projeto da fonte de alimentação sem transformador
A construção desta fonte de alimentação é muito simples. Ele usa um capacitor não polarizado 225k / 400v em série com a tensão de alimentação CA principal e conectado com um resistor 470k / 1W em paralelo para descarregar a corrente (o circuito é desligado) e evitar choques. O capacitor mantém o fluxo de corrente a um valor constante devido à sua reatância. Uma vez que a reatância do capacitor é maior do que a resistência do resistor. O capacitor classificado como X é usado para diminuir o fluxo de corrente e sua tensão operacional é de 250V a 600V.
O circuito retificador de ponte com 4 diodos para fins de retificação. Ele concede AC para DC (220VAC a 310VDC). O capacitor C2 470μF / 100V é usado para filtração. Ele remove as ondulações da tensão de saída obtida e mantém a tensão de pico. Um diodo Zener é usado como um regulador para converter na tensão CC desejada (5 V ou 3 V ou 12 V) dependendo da aplicação. O resistor R3 220Ώ / 1W é para limitação de inrush e atua como um resistor limitador de corrente.
Diagrama do circuito da fonte de alimentação sem transformador
O diagrama do circuito desta fonte de alimentação é mostrado abaixo.
Diagrama do circuito da fonte de alimentação sem transformador
Este tipo de fonte de alimentação converte alta tensão CA em baixa tensão CC sem qualquer uso de transformador e indutor. É usado principalmente em aplicações eletrônicas de baixa potência. O uso de uma fonte de alimentação sem transformador reduz o custo dos produtos eletrônicos e consome menos espaço durante a fabricação e o projeto. Eles estão disponíveis em tamanho pequeno e peso reduzido em comparação com as fontes de alimentação baseadas em transformador ou em chave. A principal desvantagem desse tipo é que não há isolamento entre a alta tensão CA principal de entrada e a saída, e isso resulta em falha e problemas de segurança do circuito.
Tipos de fonte de alimentação sem transformador
Eles estão disponíveis em dois tipos, que incluem o seguinte.
Fonte de alimentação resistiva sem transformador
O resistor é usado em um resistor de queda de tensão para eliminar o excesso de energia como calor. Limita o excesso de corrente devido à sua resistência. O resistor de queda de tensão dissipa a energia. O resistor com potência nominal dupla é usado porque mais potência é dissipada por ele.
Fonte de alimentação capacitiva sem transformador
é mais eficiente porque a dissipação de calor e a perda de energia são baixas. Nesse tipo, um capacitor classificado para X com 230 V ou 600 V ou 400 V é conectado em série com a rede para reduzir a tensão e atua como um capacitor de redução de tensão.
A principal diferença entre o tipo resistivo e capacitivo é que o excesso de energia é dissipado como calor no resistor de queda de tensão e, enquanto no tipo capacitivo, o excesso de tensão cai no resistor de queda de tensão sem qualquer dissipação de calor e perda de energia
Fonte de alimentação sem transformador 12v
O diagrama acima representa a fonte de alimentação sem transformador 12V. Não é nada além de converter a tensão CA principal de 220 V em tensão CC de 12 V com o uso de o capacitor , resistor, retificador de ponte e diodo Zener. Da figura acima, C1 é usado como um capacitor classificado para X para diminuir a alta tensão CA. O retificador de ponte (D1, D2, D3, D4) converte CA em CC por meio de retificação. Ele converte 230 Vca em alta 310 Vcc devido ao Pico RMS no sinal CA. O capacitor C2 remove as ondulações da tensão CC obtida.
O resistor R1 remove a corrente armazenada quando o circuito é desligado. O resistor R2 limita o fluxo de excesso de corrente e é usado para limitação de inrush. UMA Diodo Zener é usado para remover a tensão inversa de pico, estabiliza e regula a tensão CC de saída para 12V. Um LED é conectado ao circuito para verificar se ele está funcionando ou não. Todo o circuito é protegido por uma caixa à prova de choque para evitar choques elétricos e danos. Para fins de isolamento da alimentação CA principal, um pequeno transformador isolado pode ser conectado na entrada da alimentação.
Formulários
O aplicações de fonte de alimentação sem transformador 12v incluem aplicativos de baixo custo e baixo consumo de energia, como
- Carregadores de celular
- Lâmpadas de LED
- Brinquedos eletrônicos
- Luzes de emergência
- Divisor de tensão e circuitos reguladores
- Receptores de televisão
- Conversores analógico para digital
- Sistemas de telecomunicação
- Sistemas de comunicação digital etc.
Portanto, isso é tudo sobre o transformador fonte de alimentação 12V -definição, teoria, construção, tipos e aplicações. Aqui está uma pergunta para você: “Quais são as vantagens e desvantagens da fonte de alimentação sem transformador
